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化学是认识和创造物质的科学
李仕才
（答题时间：25分钟）
一、选择题。
1.（滨州高一检测）下列从“科学史话”中得出的结论，不正确的是（ ）
A. 从舍勒发现一种黄绿色气体，到戴维确认该气体为氯气，共花了三十多年时间，说明科学研究要付出艰辛的劳动
B. 由于化学工业的发展，历史上出现了“伦敦光化学烟雾”事件，预示着化学最终只会给人类带来灾难
C. 门捷列夫发现的元素周期表，揭示了化学元素间的内在联系，成为化学发展史上的重要里程碑
D. 凯库勒梦其所想，从梦中得到启发，成功地提出了苯环结构，表明灵感来自实践和思考
【答案】B 解析：关于化学对人类的影响，要一分为二地看待，既不能只看到它对社会产生的短期效应，而忽视它的潜在危害；也不能只看到它的危害，而抹杀它对人类社会所做出的巨大贡献。
2. 下列金属冶炼的反应原理，错误的是（ ）
A. 2NaCl（熔融）2Na+Cl2↑ B. MgO+H2Mg+H2O
C. Fe3O4+4CO3Fe+4CO2 D. 2HgO2Hg+O2↑
【答案】B 解析：本题主要考查有关金属冶炼的反应原理。一般很活泼的金属用电解法（K～Al）；较活泼的金属用还原法（Zn～Cu），此法要求在较高温度时还原剂的还原性大于被冶炼的金属；不活泼的金属用热分解法（Hg，Ag）。由于Mg的还原性大于H2，故B项不正确。
*3.（连云港高一检测）以铁、氧化铜、稀硫酸三种物质为原料，有如下两种方案可制取铜：
方案一：Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑，H2+CuOCu+H2O
方案二：CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O，Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu
下列有关说法正确的是（ ）
A. 两个方案中的反应都是氧化还原反应
B. 方案二运用了古代湿法冶金原理
C. 从节约原料角度分析，方案一较为合理
D. 从实验安全角度分析，方案一较为合理
【答案】B 解析：CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O不是氧化还原反应。方案一涉及氢气还原氧化铜，开始通入氢气排空气，最后停止加热以后继续通入氢气，消耗原料较多且易出现事故；另外，方案一的操作较方案二复杂，方案二较为合理，Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu正是我国古代湿法冶金原理。
**4.（双选）根据酸碱质子理论，凡是能给出质子（即H+）的分子或离子都是酸，凡是能结合质子的分子或离子都是碱。按照这种理论，下列微粒属于酸碱两性物质的是（ ）
A. ClO－ B. H2O C. D.
【答案】BC 解析：根据题中所供信息，由于ClO－只能结合H+（即质子），只能给出H+，而H2O和既能给出H+又能结合H+，因此B、C选项是酸碱两性物质。
*5. 在实验室进行物质制备，下列从原料及试剂分别制取相应的最终产物的设计中，理论上正确、操作上可行、经济上合理的是（ ）
A. CCOCO2Na2CO3
B. CuCu（NO3）2溶液Cu（OH）2
C. FeFe2O3Fe2（SO4）3溶液
D. CaOCa（OH）2溶液NaOH溶液
【答案】D 解析：碳在空气中燃烧直接可得CO2，A方案中设计CO还原CuO没有必要；B方案制取Cu（OH）2需消耗大量贵重药品AgNO3，不经济；Fe点燃得不到Fe2O3，而是得到Fe3O4，其中含有Fe2+，故此方案制得的Fe2（SO4）3不纯；D方案中制取NaOH溶液的方法是合理的。
*6. 某金属氧化物在高温下与足量CO反应，生成的气体通过足量的澄清石灰水，得到沉淀的质量为原来氧化物质量的1.25倍，该金属为（ ）
A. Fe B. Cu C. Pb D. Zn
【答案】B 解析：CO和金属的氧化物反应时，氧化物中的一个氧原子可以生成一个CO2，每一个CO2可以生成一个CaCO3沉淀，所以有下列的关系式：O～CO2～CaCO3。假设原来氧化物的质量为100g，则m（CaCO3）＝100g×1.25＝125g，所以n（O）＝n（CaCO3）＝ ＝1.25mol，所以100g该氧化物中含O的质量为：m（O）＝1.25mol×16 g·mol-1＝20g，该氧化物中氧元素的质量分数为×100%＝20%，各种氧化物中氧元素的质量分数如下表：
FeO
Fe2O3
Fe3O4
CuO
22.2%
30%
27.6%
20%
PbO
PbO2
ZnO
7.17%
13.4%
19.8%
所以这种氧化物应该是CuO，则该金属为Cu。
二、填空题。
**7. “细菌冶金”是利用某些细菌的特殊代谢功能开采金属矿石，例如溶液中氧化亚铁硫杆菌能利用空气中的氧气将黄铁矿（主要成分是FeS2）氧化为Fe2（SO4）3，并使溶液酸性增强，其过程如图：
（1）该过程的化学反应方程式为 。
（2）人们可利用Fe2（SO4）3作强氧化剂溶解铜矿石（Cu2S），然后加入铁屑进一步得到铜，该过程中发生的离子反应方程式：
①Cu2S+10Fe3++4H2O2Cu2++10Fe2++8H++
② 。
由反应①的氧化生成的离子是 （填离子符号）。
（3）请评价细菌冶金的优点（说一点即可） 。
【答案】（1）4FeS2+15O2+2H2O2Fe2（SO4）3+2H2SO4
（2）②Fe+Cu2+＝Fe2++Cu Cu2+和
（3）①对贫矿、尾矿的开采更有价值；②能大大降低能源消耗；③利于减少污染（说一点即可）
解析：（1）FeS2被空气中O2氧化成Fe2（SO4）3，因为反应后溶液酸性增强，所以有H2SO4生成，根据氢元素守恒，可以判断反应物中有水，由此可以写出化学方程式。
（2）Cu2S中铜显+1价，被氧化成Cu2+，硫显－2价，被氧化成。铁屑和Cu2+发生置换反应生成Cu。
（3）细菌冶金适于处理贫矿、废矿、尾矿、小而分散的富矿和大冶炉渣等，以回收某些贵重有色金属和稀有金属，达到防止矿产资源流失，最大限度地利用矿藏。细菌冶金可以在常温、常压下，将采、选、冶合一，因此设备简单、操作方便、耗能低，工艺条件易控制、投资少、成本低。细菌冶金对地表的破坏程度最低，无须熔炼硫化矿，减少了公害。
*8. 氢氧化钠是一种用途十分广泛的重要化工原料。工业上主要通过电解饱和氯化钠溶液的方法获得氢氧化钠，我国的氯碱工业大多数采用离子交换膜电解槽。
（1）写出电解饱和氯化钠溶液时电极反应式和总反应方程式。
阳极： ；
阴极： ；
总反应： 。
（2）离子交换膜电解槽一般采用金属钛作阳极，其原因是 。
阴极一般用碳钢网制成，阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室，其作用是 。
（3）为使电解氯化钠的速度加快，下列措施可行的是（ ）。
A. 增大阴极碳钢网的面积 B. 提高饱和氯化钠溶液的温度
C. 加大阴极与阳极间的距离 D. 提高电解时电源电压
【答案】（1）2Cl――2e－＝Cl2↑ 2H++2e－＝H2↑ 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
（2）金属钛不易被Cl2腐蚀 既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用而影响烧碱的质量 （3）ABD
解析：（1）惰性电极电解NaCl溶液时，阳极反应为2Cl――2e－＝Cl2↑，阴极反应为2H++2e－＝H2↑，总电极反应为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。
（2）金属钛不易被Cl2腐蚀，通常用钛作阳极，而阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室，这样能防止阳极产物Cl2和阴极产物H2相混合而引起爆炸，以及和NaOH溶液反应。
（3）增大碳钢网的面积、提高溶液的温度、提高电压（会增加电流强度）均会加快化学反应速率。
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